Comprendre et s’entraîner en SVT
Révise trois démarches essentielles : relier l’ADN à l’expression génétique, comprendre le rôle de la respiration cellulaire et raisonner sur la méiose et les croisements.
3 fiches · Exemples et exercices corrigésInformation génétique et expression des gènes
L’ADN est une molécule constituée de deux brins dont les nucléotides contiennent les bases A, T, C ou G. Leur ordre porte une information. Un gène est une portion d’ADN qui permet la production d’un ARN fonctionnel ; pour les gènes codant une protéine, cet ARN sert ensuite à sa fabrication.
Lors de la transcription, une séquence d’ADN sert de modèle à la synthèse d’un ARN. Dans l’ARN, U remplace T. Lors de la traduction, le ribosome lit l’ARN messager par groupes de trois bases appelés codons ; ils correspondent à des acides aminés ou à un signal d’arrêt.
Une mutation est une modification de la séquence d’ADN. Selon le cas, elle peut ne pas modifier l’acide aminé, modifier la protéine ou introduire un arrêt prématuré. Son effet sur le caractère observé dépend de la mutation et du contexte.
Exemple guidé
Pour un court segment du brin codant d’ADN écrit 5’–ATG GAA TTT–3’, l’ARN messager correspondant est 5’–AUG GAA UUU–3’. À partir d’un tableau du code génétique, ces codons indiquent méthionine, glutamate et phénylalanine.
À toi de jouer
Quelle différence de base vois-tu entre ce segment du brin codant d’ADN et son ARN messager ?
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L’ARN contient U à la place de T. Attention : il correspond au brin codant dans la même orientation, et il est complémentaire du brin matrice.
Respiration cellulaire
Les cellules ont besoin d’énergie utilisable pour fonctionner. L’ATP participe à de nombreux travaux cellulaires, comme la synthèse de molécules et certains transports. La respiration aérobie permet de transférer une partie de l’énergie de nutriments vers la production d’ATP.
Chez les cellules eucaryotes, la glycolyse commence dans le cytoplasme. D’autres étapes se déroulent dans la mitochondrie ; la chaîne de transport des électrons utilise le dioxygène. Le bilan global simplifié de l’oxydation complète du glucose est :
Une partie de l’énergie libérée est transférée dans l’ATP et une autre dissipée sous forme de chaleur. Ne confonds pas respiration cellulaire et ventilation pulmonaire : la première désigne un ensemble de réactions chimiques dans les cellules.
Exemple guidé
Dans une enceinte contenant des cellules, la concentration en O₂ passe de 8 à 5 mg/L ; dans le témoin sans cellules, elle reste stable. La baisse observée est de 3 mg/L. Ce résultat est compatible avec une consommation d’O₂ par les cellules ; d’autres mesures peuvent aider à préciser le mécanisme.
À toi de jouer
Pourquoi comparer l’expérience à un témoin placé dans les mêmes conditions, sans cellules ?
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Le témoin aide à vérifier que la baisse observée n’est pas simplement due au dispositif ou aux autres conditions de l’expérience.
Méiose et croisements
Une cellule diploïde possède deux exemplaires de chaque chromosome homologue. Après une réplication de l’ADN, la méiose comporte deux divisions : la première sépare les chromosomes homologues et la seconde sépare les chromatides sœurs.
Elle produit généralement quatre cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde. La répartition des chromosomes et les échanges entre chromosomes homologues contribuent à la diversité génétique. Le nombre de chromosomes dépend de l’espèce : indique toujours s’il s’agit de chromosomes à une ou à deux chromatides.
Exemple guidé
Pour une cellule avec 2n = 6, il existe trois paires de chromosomes homologues. Après la première division, chaque cellule a n = 3 chromosomes, chacun encore constitué de deux chromatides. Après la seconde, chaque cellule possède trois chromosomes à une chromatide.
Dans un croisement simple Aa × Aa, chaque parent produit ici des gamètes A et a en proportions égales. L’échiquier donne AA, Aa, Aa et aa : proportions génotypiques 1/4, 1/2 et 1/4. Avec dominance complète de A, 3/4 présentent le phénotype dominant et 1/4 le récessif.
À toi de jouer
Si 2n = 8, combien de chromosomes trouve-t-on dans un gamète normal après la méiose ?
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n = 4 chromosomes. Chaque gamète possède un chromosome de chaque paire homologue.
Pour aller plus loin
Ressources de référence en anglais pour approfondir les notions :
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